棘皮動物はなぜ「５」放射相称なのか：ヒトデを用いた至近要因の解明

为什么棘皮动物具有“5”径向对称性：利用海星阐明近端因素

• 批准号: 19J20566
• 负责人: 山川 隼平
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J20566/
• 关键词: 棘皮動物; 五放射相称; ヒトデ

2021年度は昨年度に引き続き、当初予定していた五放射相称形成を制御する候補遺伝子の機能解析を進めた。それぞれの候補因子に対して複数の標的サイトを設計し、比較的高い効率で標的サイトを切断することに成功したものの、TALEN mRNA注入胚でも五放射相称の形成に異常は観察されなかった。そのため、新たにこれまでに絞り込んだ五放射相称の形成候補因子とは異なる遺伝子についても、トランスクリプトーム解析等を用いてシグナル関連遺伝子等に焦点を当てた網羅的なスクリーニングを行なった。しかしながら、これらの解析からは新たな候補因子は浮上せず、五放射相称の形成制御因子を同定する当初の目標は達成できなかった。その一方で、今年度はイトマキヒトデにおけるゲノム編集技術TALENを用いて骨片形成を制御するvegfr(Vascular Endothelial Growth Factor Receptor)の機能解析を行なった論文を共同筆頭著者の一人として発表した。加えて、イトマキヒトデにおけるTALENの導入についてのメソッドの詳細を記述した論文も現在投稿準備を進めている。棘皮動物の変態期に遺伝子レベルでの機能解析を行えるアッセイを構築・公表できたことは本研究の実績の一つである。

2021财年，继去年之后，我们按照原计划，对控制五桡对称形成的候选基因进行了功能分析。尽管我们为每个候选因子设计了多个靶位点，并成功地以相对较高的效率切割了靶位点，但在注射TALEN mRNA的胚胎中没有观察到五径向对称性形成的异常。因此，我们利用转录组分析，对与之前筛选出的五径向对称性形成候选因素不同的基因进行了全面筛选，重点关注信号相关基因等。然而，这些分析没有出现新的候选因素，并且无法实现确定五径向对称形成调节因子的最初目标。另一方面，今年，我作为共同主要作者之一，发表了一篇利用海星基因组编辑技术TALEN对控制骨碎片形成的vegfr（血管内皮生长因子受体）进行功能分析的论文。此外，目前正在准备提交一篇详细介绍将TALENs引入海星的方法的论文。这项研究的成果之一是我们能够构建并发表一种可以在棘皮动物变态时期进行基因水平功能分析的检测方法。

项目成果

Perspectives on divergence of early developmental regulatory pathways: Insight from the evolution of echinoderm double negative gate

早期发育调控途径分歧的视角：棘皮动物双负门进化的洞察

• DOI: 10.1016/bs.ctdb.2021.10.001
• 发表时间: 2022
• 作者: Levin Nina;Yamakawa Shumpei;Morino Yoshiaki;Wada Hiroshi
• 通讯作者: Wada Hiroshi

Retinoic Acid Signaling Regulates the Metamorphosis of Feather Stars (Crinoidea, Echinodermata): Insight into the Evolution of the Animal Life Cycle

视黄酸信号调节羽星（海百合、棘皮动物）的变形：洞察动物生命周期的进化

• DOI: 10.3390/biom10010037
• 发表时间: 2020
• 影响因子: 5.5
• 作者: Yamakawa Shumpei;Morino Yoshiaki;Kohtsuka Hisanori;Wada Hiroshi
• 通讯作者: Wada Hiroshi

棘皮動物におけるプルテウス幼生の進化

棘皮动物中的黄体幼虫的进化

• 发表时间: 2020
• 作者: 山川隼平; リョビン仁奈; 和田洋
• 通讯作者: 和田洋

ウニの初期発生における遺伝子発現の種内・個体差の検出

海胆早期发育过程中基因表达的种内和个体差异检测

• 发表时间: 2021
• 作者: 山川隼平; 守野孔明; 和田洋
• 通讯作者: 和田洋

ヒトデにおける五放射相称形成の発生メカニズム

海星五径向对称性的发育机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 山川隼平; 守野孔明; 和田洋
• 通讯作者: 和田洋